专利名称：一种复合改性剂改性道路沥青及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，属石油化工领域。
背景技术：
城市的不断进步和社会经济的发展，使得城市道路的质量、建设和施工等面临着 更加严峻的考验例如，现代公路和道路交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断 增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力； 提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。用于道路铺设 的主要材料之一的浙青，其在道路铺设中的使用性能的优化和改进，在业内受到了持续的 关注。经过数十年的研究和工程上的实际应用，改性浙青的出现使得传统浙青的部分缺陷 得以改进或克服，加快了产业的发展。改性浙青一般是将橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂 (改性剂)，掺加如浙青中，或采取对浙青轻度氧化加工等措施，使浙青或浙青混合料的性能 得以改善制成，通过改变浙青化学组成，或是使改性剂均勻分布于浙青中形成一定的空间 网络结构来实现浙青的改性。利用废旧轮胎橡胶粉改性浙青的方法，由于可以将废旧轮胎再生利用，实现资源 回用，有利于消除环境污染，同时，用废旧轮胎橡胶粉改性后的浙青还可以用于降噪路面的 铺筑施工，利于减少城市交通噪音，此外，用这种改性浙青铺设的路面耐热、耐寒性、防滑性 能较好，还具有原料丰富、性价比高等优势，因此，在近几年也得到了广泛关注。例如中国专 利 ZL 200410040237. 9、ZL 200510016293. 3、ZL200610023919. 8 等针对胶粉的生产、胶粉 改性浙青的方法、设备均进行了相关的研究并取得较好的成果。但是废胶粉由于来自废旧轮胎，是经过硫化的胶粉，其在结构上为三维空间网络 结构并含有各种添加剂，成分复杂，比一般常用的原生胶粉或是热塑性丁苯橡胶(SBS)等 聚合物更难以在浙青中溶胀和分散。现有的废轮胎胶粉改性浙青工艺常常是将一定细度 的废轮胎胶粉在浙青中进行高温溶胀、物理剪切、研磨和分散搅拌，由于受到废轮胎胶粉自 身的反应惰性的影响，使用废旧轮胎胶粉改性浙青会使得浙青的贮存、稳定性能较差，且最 终的改性效果不理想。为解决这一问题，人们提出了一些办法，例如专利CN1114258A提 出将废橡胶轮胎削成细条状或细粉与浙青混合使用，这种方法也仅是生产现场使用，没能 解决实际的贮存稳定性问题；还有的提出利用脱硫胶粉改性浙青的方法，如CN1597782、 CN1441005等，但其方法工艺较为繁琐复杂，且需要加入相应的溶剂或其他聚合物，使得成 本偏高。这些利用胶粉改性的方法均未能较好的解决实际问题，因而此种方法的发展受到 限制。我们国家标准的70#、90#重交浙青，其软化点都在50°C左右，实际使用中在较高 (夏天)或较低温度(冬天特别是北方)环境下，性能显得不能满足使用要求。为解决这问题， 目前国内外流行的做法，是用SBS做浙青的改性剂，来改善重交浙青的高温和低温性能。用SBS作改性剂，目前存在有两个问题。其一是成本高。现在市售的SBS，价格都在20000元/吨左右，如按投料量4. 5%算，(一般改性浙青改性剂的用量在4%— 5%)每吨改 性浙青改性剂的资金就在900元左右；其二是抗老化性能差。SBS的橡胶段，是未经硫化交 联的生胶，故耐老化性肯定差；再者SBS在整个改性浙青体中，占的份额较少。基于这些原 因，只用SBS来改善道路浙青的性能，确实存在上述一些难解决的问题。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，该复合 改性剂改性道路浙青采用硫化橡胶粉协同热塑性丁苯橡胶(SBS)复合改性这一新途径，通 过在基质浙青中添加一定量的硫化橡胶粉，并配以SBS、稳定剂进行浙青的复合改性，经胶 体磨剪切、磨细后获得。该改性道路浙青具有生产出成本较低、工艺简单、产品质量高、抗车 辙和低温抗裂性能较突出且环保的特点。本发明采取的技术方案如下
1.取基质浙青，占基质浙青质量7%_W%的硫化橡胶粉，占基质浙青质量5. 1%-7% 的热塑性丁苯橡胶(SBS)，占基质浙青质1%。_2%。的稳定剂作为本发明复合改性剂改性道 路浙青的组成。2.本发明的复合改性剂改性道路浙青采用以下步骤进行制备
(1)将占基质浙青质量7%_10%的硫化橡胶粉与基质浙青在反应釜Vl内混合，边加温边 搅拌，以形成充分塑化、混合均勻的混合物A ；
(2)待温度上升到250°C时，停止加温。开泵，将混合物A抽到反应釜V2，加入占基质浙 青质量5. 1%-7%的热塑性丁苯橡胶(SBS)，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌25分钟，得 到混合物B ；
(3)搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在180°C—20(TC，将混合物B在胶体磨磨盘上 剪切、磨细，循环2-3次；在混合物B经胶体磨剪切时加入占基质浙青质量1%。_2%。的稳定 剂共磨，磨解完毕即得复合改性剂改性道路浙青。本发明相对于现有技术的有益效果是
由于采用了硫化橡胶粉协同热塑性丁苯橡胶(SBS)进行复合改性这一新途径，在浙青 中加入胶粉，可减少SBS的参与量，从而大大降低成本，二者的协同作用还可以改善浙青的 高、低温性能；加入的稳定剂有利于促进硫化橡胶粉在浙青中的分散，提高浙青的稳定性； 此外，通过这一复合改性途径生产出来的改性道路浙青，其路用实验结果完全符合国家标 准，其中抗车辙和低温抗裂性能较突出，产品质量得到提高。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并 不限制本发明的范围。实施例1
将基质浙青质量7%的硫化橡胶粉与90#重交浙青在反应釜Vl内混合，边加温边搅 拌，以形成充分塑化、混合均勻的混合物A。待温度上升到250°C时，停止加温。将混合物A 抽到反应釜V2，加入占基质浙青质量5. 1%的热塑性丁苯橡胶(SBS)，边加料边搅拌，加料完 毕后，继续搅拌25分钟，得到混合物B。搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在185°C，将混合物B在磨盘上剪切、磨细，循环2次，最后一次循环时，加入基质浙青质量1%。的硫磺，循环 结束得改性道路浙青成品。实施例2
将基质浙青质量8%的硫化橡胶粉与70#重交浙青混合，边加温边搅拌，以形成充分塑 化、混合均勻的混合物A。待温度上升到250°C时，停止加温。开泵，将混合物A抽到反应釜， 加入基质浙青质量5. 5%的热塑性丁苯橡胶(SBS)，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌25 分钟，得到混合物B。搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在180°C，将混合物B在磨盘上剪 切、磨细，循环2次，第一次循环时，加入基质浙青质量1. 5%。的硫磺，循环结束得改性道路 浙青成品。实施例3
将基质浙青质量9%的硫化橡胶粉与70#重交浙青混合，边加温边搅拌，以形成充分塑 化、混合均勻的混合物A。待温度上升到250°C时，停止加温。开泵，将混合物A抽到反应釜， 加入基质浙青质量7%的热塑性丁苯橡胶(SBS )，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌25分 钟，得到混合物B。搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在190°C，将混合物B在磨盘上剪切、 磨细，循环3次，第一次循环时，加入基质浙青质量1. 5%。的硫磺，循环结束得改性道路浙青 成品。实施例4
将基质浙青质量10%的硫化橡胶粉与90#重交浙青混合，边加温边搅拌，以形成充分塑 化、混合均勻的混合物A。待温度上升到250°C时，停止加温。开泵，将混合物A抽到反应釜， 加入基质浙青质量6. 5%的热塑性丁苯橡胶(SBS )，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌25 分钟，得到混合物B。搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在200°C，将混合物B在磨盘上剪 切、磨细，循环3次，第二次循环时，加入基质浙青质量2%。的表面活性剂，循环结束得改性 道路浙青成品。实施例5
将基质浙青质量8. 5%的硫化橡胶粉与90#重交浙青混合，边加温边搅拌，以形成充分 塑化、混合均勻的混合物A。待温度上升到250°C时，停止加温。开泵，将混合物A抽到反应 釜，加入基质浙青质量5. 5%的热塑性丁苯橡胶(SBS)，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅 拌25分钟，得到混合物B。搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在180°C，将混合物B在磨盘 上剪切、磨细，循环3次，第二次循环时，加入基质浙青质量2%。的表面活性剂，循环结束得 改性道路浙青成品。实施例6
按照国标全套试验对该复合改性剂改性浙青进行评价试验，试验结果如下表所示。表-1改性浙青评价试验结果
权利要求
1.一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所述改性道路浙青其组成 如下基质浙青，占基质浙青质量7%-10%的硫化橡胶粉，占基质浙青质量5. 1%_7%的热塑性 丁苯橡胶(SBS)，占基质浙青质1%。_2%。的稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述改性道路浙青的制备方法包括以下步骤(1)将占基质浙青质量7%-10%的硫化橡胶粉与基质浙青在反应釜Vl内混合，边加温边 搅拌，以形成充分塑化、混合均勻的混合物A ；(2)待温度上升到250°C时，停止加温；开泵，将混合物A抽到反应釜V2，加入基质浙青 质量5. 1%-7%的热塑性丁苯橡胶(SBS)，边加料边搅拌，加料完毕后，继续搅拌25分钟，得到 混合物B ；(3)搅拌结束后，开动胶体磨，控制温度在180°C—20(TC，将混合物B在胶体磨磨盘上 剪切、磨细，循环2-3次；混合物B经胶体磨剪切时加入占基质浙青质量1%。_2%。的稳定剂 共磨，磨解完毕即得复合改性剂改性道路浙青。
3.根据权利要求1所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述基质浙青为国家标准的70#、90#重交浙青中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述基质浙青为国家标准的70#、90#重交浙青中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述硫化橡胶粉粒径为通过80目筛的硫化橡胶粉。
6.根据权利要求2所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述硫化橡胶粉粒径为通过80目筛的硫化橡胶粉。
7.根据权利要求1所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述稳定剂为硫磺。
8.根据权利要求2所述的一种复合改性剂改性道路浙青及其制备方法，其特征在于所 述稳定剂为表面活性剂。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的稳定剂的加入顺序可以在混合 物B经胶体磨任何一次循环作用时加入。
全文摘要
本发明提供了一种复合改性剂改性道路沥青及其制备方法，该道路沥青是通过硫化橡胶粉协同热塑性丁苯橡胶(SBS)复合改性得到。该复合改性剂改性道路沥青的制备是通过在基质沥青中添加一定量的硫化橡胶粉，并配以改性剂热塑性丁苯橡胶(SBS)、稳定剂，经胶体磨剪切、磨细后获得，具有生产成本较低、工艺简单、产品质量高、抗车辙和低温抗裂性能较突出、环保的特点。
文档编号C08L21/00GK102061100SQ20111003450
公开日2011年5月18日 申请日期2011年2月2日 优先权日2011年2月2日
发明者潘民光 申请人:佛山惠福化工有限公司